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结型场效应管特性(N沟道)
:当日事当当日毕 :通过讨论加强学习的深度 中间是一个N型区参杂了两个高浓度的P 栅极控制了两个P。 源端电压给0,看一看到图中天生就沟道。 如何控制呢? 给Ugs加反偏电压,越反偏,耗尽层就会越宽(扩散运动减小,束缚能力变强),沟道会变窄,最终会夹断(真夹断,就不导电了)。 上面的图就可以看出来,随着Ugs加的反向电压越来越大,耗尽层越来越宽,直到沟道彻底被夹断。 因此他在预夹断之前是一个可变电阻区,只要Ugs不变,可变电阻不变,Uds和Id成正比。 出现预夹断的时候,Id就不变了,进入恒流状态。此时,Id只和Ugs有关。几乎和耗尽型一样。 但是一个限定,如下图 绝缘栅型是没有这样的要求的。 为什么不能大于0,因为大于0,PN结就导通了。 导通以后,它的特性全就失去作用了。 不论是绝缘栅的Rds,还是这里的反偏Rds都是趋近于无穷大的。 只不过后者没有前者大。(存在一点反偏的饱和电流) 总结:结型场效应管绝对不能工作在Ugs>0的情况下。结型场效应管的输入电阻(Rds)没有绝缘栅型高。(N沟道) P沟道就是相反的,Ugs不能小于0,目的都是为了不让PN结导通。 好处:不容易坏。 绝缘栅的容易损坏,因为那层二氧化硅特别薄,所以特别小的感应电流都可以击穿它。有一点点电荷都可以形成较高电压,形成电场,将其击穿。 因此两者不存在谁替代谁。 场效应管的特性和参数场效应管无法完全模拟晶体三极管。 因为晶体三极管是由输入特性的。而场效应管没有。 因此要分析其特性只有转移特性曲线。 N沟道增强型MOS管特性曲线上节课其实讲过了。 为什么有Ugs(th)这个过程? 因为必须先形成沟道,才能通过继续加大电压,Rds的值也会越来越大,此时保持Ugs不变,加Uds电压,到一定程度就会形成恒流区。 场效应管一定工作在恒流区。Uds一定要足够大。Ugs才会和Id有关系。 图像方程如下: 恒流区:用于放大; 信号到底如何实现放大,你的思路? 对于三极管:小信号进来,要影响iB的变化,让三极管工作在放大状态下,得到放大的iC,然后去输出ic 对于场效应管:先使它工作在恒流区,根据转移特性曲线,有UGS对iD的控制; 所以让小信号去影响UGS的变化,从而使iD变化,然后再输出iD 为什么能够得到比较大的Id?因为外边有比较大的直流电源。 为什么能够得到比较大的Ic?因为外面有VCC。 N沟道结型管 N沟道结型管的输出特性可以看到图中的Ugs均为负。 结型和耗尽都是天生有沟道,需要反着加电压,让它夹断。 绝缘栅型:耗尽型:跨越正负(跨越两个象限); 增强型:有一个开启电压; 增强型:天生是断的,只有大于某一个值之后才能形成沟道。 结型和耗尽型:天生有沟道,反着加电压,使它夹断, 参数 直流参数高频情况下,极间电容相当于导通。 极限参数 ——使用场效应管需要考虑的自行去看 以下内容为自行阅读: 1.3.4 晶体管的主要参数; 1.3.5 温度对晶体管特性的影响和参数的影响; 1.3.6 光电三极管; 课后习题1.【简答题】场效应管是通过什么方式来控制漏极电流的? 控制栅源电压来控制漏极电流。 为使N沟道增强型MOS场效应管工作在恒流区,为什么其栅-源之间必须加反向电压?因为栅极是P区,源极是N区,且在无外加电压是不形成沟道,加反向电压有沟道形成;而耗尽型未加电压也有沟道形成。 小功率,输入电阻和输出电阻要求不高时选用三极管。 为使结型场效应管工作在恒流区,为什么其栅源之间必须加反向电压?为什么耗尽型MOS管的栅-源电压可正、可负、可零?结型场效应管需要加反向电压使两边的PN结的耗尽层变宽从而改变导电沟道的宽度使其介于 预夹断与夹断之间的区域,即恒流区。 耗尽型mos管的SiO2层掺加了大量的正离子,只有当UGS从零减少到某一负值(能将so2层大量的正离子消耗完的某一值)漏-源之间的导电沟道才会消失,所以耗尽型mos管的栅-源电压可正可零可负。 为使结型场效应管工作恒流区,为什么其栅-源之间必须加方向电压?结型场效应分N,P沟道,对应不同的沟道,所加电压方向也是不同的。当产生预夹断后,管子工作在恒流区,预夹断的产生是依靠PN结加反偏压使耗尽层变宽从而夹断漏源极间的通道。 为什么N沟道结型场效应管在正常工作时要在其栅极与源极间加负向电压?结型场效应管可分为沟道结型场效应管和P沟道结型场效应管。 为保证N沟道结型场效应管能正常工作,应在其栅-源之间加负向电压(即uGS0)才能保证其能能正常工作。 在什么场合下适合选用晶体管放大电路?在什么场合下应选用场效应管放大电路?小功率,输入电阻和输出电阻要求不高时选用三极管。 为使结型场效应管工作在恒流区,其栅源之间必须加反向电压,而耗尽型MOS管的栅源电压可正可负。(√)要使结型场效应管工作在恒流区,其栅源之间的电压为 零电压? (x)1.4.2 若将图1.4.9中N沟道增强型MOS管的衬底接小于零的电位,则对其特性产生什么影响? 会影响阈值电压。 1.4.3 从N沟道场效应管的输出特性曲线上看,为什么UGS越大预夹断电压越大、漏-源间击穿电压也越高? 对于N沟道场效应管来说UGS越大,就要外加更大的电压来抵消UGS,使其达到欲夹断(和P沟道比较一下,其UGS是一个为正一个为负)。阻值大了。 |
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